基于区分服务的流量控制与测量技术研究与实现

论文摘要

随着通信技术的不断发展,用户对网络服务质量的要求也越来越高。流量控制通过合理限制进入网络的数据流,避免了网络拥塞的发生,满足了业务的带宽、时延、时延抖动要求。同时,网络测量在网络性能测评、保证业务的服务质量、流量控制及流量工程中发挥着重要的作用。区分服务体系结构以其简单性和可扩展性成为近年来网络中研究的热点,基于区分服务的流量控制系统可为不同业务的QoS提供支持并防止网络拥塞的发生,具有重要的研究价值。本文以“多网网关关键技术及原型样机研究”项目的研究工作为基础,首先介绍了异构网络及多网网关设备、网络处理器的硬件结构和软件可移植框架、流量控制和网络测量技术。其次,本文重点研究基于区分服务的流量控制系统,设计了可用于项目中多网网关的流量控制系统；在详细研究各种队列管理算法的基础上,提出了一种虚拟借贷的交错型WRED算法。再次,详细研究了流量控制系统各功能模块的软件实现,同时,使用MFC和Socket机制,实现了端口测量界面软件。最后,使用仿真工具对实现的流量控制系统做了仿真调试,并在多网网关上进行了硬件调测,调测结果验证了流量控制系统的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外研究及应用现状
• 1.1.1 多网网关设备的研究现状
• 1.1.2 流量控制与测量技术研究现状
• 1.2 研究背景及意义
• 1.3 研究内容与章节安排
• 第二章 多网网关平台与区分服务体系原理
• 2.1 IXP2350网络处理器
• 2.1.1 网络处理器硬件组成
• 2.1.2 网络处理器可移植开发框架
• 2.2 异构网络与多网网关
• 2.2.1 异构网络概述
• 2.2.2 基于NP的多网网关的硬件组成
• 2.3 服务质量与区分服务体系结构原理
• 2.4 流量控制与测量技术
• 2.4.1 流量控制概述
• 2.4.2 流量控制关键技术
• 2.4.3 测量技术概述
• 第三章 多网网关中流量控制系统设计
• 3.1 流量控制系统的总体方案设计
• 3.2 分类查找设计
• 3.2.1 分类模块设计
• 3.2.2 分类表查找关键技术
• 3.3 多网网关队列管理与调度设计
• 3.3.1 主要队列管理与调度算法
• 3.3.2 改进的队列管理算法VDI-WRED
• 3.3.3 系统中队列管理与调度算法选择
• 3.4 端口测量设计
• 3.4.1 Xscale核与微引擎间的通信机制
• 3.4.2 端口测量模块方案设计
• 第四章 多网网关中流量控制系统的软件实现
• 4.1 流量控制系统各模块的实现
• 4.1.1 分类模块实现
• 4.1.2 标记模块实现
• 4.1.3 队列管理模块实现
• 4.1.4 队列调度模块实现
• 4.1.5 端口测量模块实现
• 4.2 相关的存储和数据结构
• 4.2.1 分类相关的存储结构
• 4.2.2 队列相关的存储与数据结构
• 4.2.3 缓冲区相关的数据结构
• 4.3 流控系统各模块的消息传递
• 4.3.1 系统中的指派环
• 4.3.2 模块之间的接口
• 第五章 流量控制系统的仿真与硬软件调测
• 5.1 集成开发与仿真工具
• 5.1.1 Intel WorkBench概述
• 5.1.2 WorkBench的调试功能
• 5.2 流控系统的仿真
• 5.2.1 仿真目的与环境搭建
• 5.2.2 调试结果及分析
• 5.3 流控系统的硬软件调测
• 5.3.1 区分服务功能测试
• 5.3.2 端口测量功能测试
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果